5 курс / ОЗИЗО Общественное здоровье и здравоохранение / Экологическая_демография_человека_Кряжимский_Ф_В_

имеют свои основания. Мы знаем, что истина обычно посередине, хотя она никогда не абсолютна. Обычно разумнее всего следовать этой

"золотой середине", не забывая о той правде, которая есть и на краях.

Мы попробуем в нашем курсе следовать этому правилу.

Рассмотрение экологии человека как специальную экологию (надо сказать, весьма специальную в разных смыслах этого слова)

подразумевает последовательное, по возможности беспристрастное и СИСТЕМНОЕ рассмотрение места человека на Земле, понять его специфику как компонента экологических систем разного ранга и попытаться оценить перспективы. При этом междисциплинарность

(использование данных, и выводов, полученных в других науках, как естественных, так и гуманитарных отнюдь не исключаются) -

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД и развился примерно 30-лет назад как мощный инструмент, сокрушающий барьеры между разными дисциплинами,

поскольку он основан на поиске скорее сходства разных систем , чем их различий, используя принцип системных аналогий.

Чтобы еще раз "оправдать" необходимость (хотя, конечно и недостаточность) рассмотрения человека с общих экологических позиций.

Природные системы относятся к классу сверхсложных систем, в

которых элементы по своей значимости неравноценны. Экологи хорошо знают, что в биоценозах можно выделить видовые популяции,

11

составляющее их ядро, определяющие функционирование их

(основную часть производимой работы) и виды-сателлиты, которые играют роль как бы "тонкой настройки". Эта иерархия была показана В.Н. Беклемишевым, и развита в работах основателя уральской школы экологов С.С. Шварца. Работа эта - суть биогеохимическая работа по круговороту веществ, достигаемая с помощью превращений энергии в процессах постоянных синтезов и распадов химических соединений.

В системах биологические объекты - физическое окружение на нашей планете "двигателями" выступают первые.

12

Контрольные вопросы:

(1)Что такое экологические системы? Перечислите основные характеристики экологических систем и уровни их организации.

(2)Что является предметом изучения таких разделов общей экологии, как: (а) аутэкология, (б) демэкология, (в) синэкология,

и как они соотносятся с иерархией экологических систем?

(3)Почему основой для выделения структурных уровней экологических систем является организация живых

(биологических) систем?

(4)В чем заключается существо трех различных подходов к пониманию, что такое «экология» как наука, в чем их основное

(мировоззренческое) отличие?

(5)В чем состоит главная особенность популяционного уровня организации живых систем и почему?

13

Глава 2. Прогрессивная эволюция и человек.

Еще в первой четверти XX в. А.Н. Северцов при формулировании своих представлений о прогрессивной эволюции посредством ароморфозов писал о связи эволюционного прогресса с возрастанием «энергии жизнедеятельности». В дальнейшем это предположение получило естественнонаучное (химико-физическое) обоснование, связанное прежде всего со становлением и дальнейшим развитием термодинамики необратимых процессов. Небольшая книжка Шредингера, в которой давалась термодинамическая интерпретация биологических процессов,

оказала огромное влияние на развитие современной биологии. Так, по словам Дж. Уотсона, его ближайший коллега и один из открывателей структуры ДНК физик Ф. Крик занялся молекулярной биологией именно под впечатлением от книги Шредингера.

С точки зрения современной термодинамики необратимых процессов,

происходящих в открытых системах, удельная интенсивность дыхания живой системы может служить оценкой ее упорядоченности. В конце 50-х

годов XX в. В.С. Ивлев обнаружил, что удельная интенсивность дыхания возрастает в эволюционном ряду животных. Затем, в 1968 г. В.Р. Дольник убедительно продемонстрировал, что эта закономерность особенно ярко проявляется, если интенсивность дыхания нормировать не на массу тела животных, а на ее «метаболический эквивалент», т.е. коэффициента а в

14

аллометрическом уравнении, связывающим интенсивность стандартного обмена R с массой тела M: R = aMb, где b – аллометрический экспонент, в

разных систематических группах изменяется сравнительно мало.

Позднее при разработке термодинамической теории роста и развития А.И. Зотин с сотрудниками показали, что этот коэффициент можно считать неким критерием упорядоченности . Дыхание – это процесс,

обеспечивающийся сложным комплексом биохимических процессов, т.е.

ферментативных реакций, скорость которых по закону Аррениуса при повышении температуры тела сначала экспоненциально возрастает, а затем

– при изменениях структуры ферментов – резко падает. Это обстоятельство позволило А.И. Зотину и А.А. Зотину предположить, что значение температуры тела около 400 C (т.е. близкое к среднему оптимуму для ферментативных реакций) – «тепловой барьер», превышение которого несовместимо с нормальным протеканием биохимических реакций.

Для преодоления этого барьера необходимы качественные преобразования в функциональных характеристиках вновь возникающих видов. Первое такое преобразование – появление гомойотермии – происходило, по мнению упомянутых авторов, на организменном уровне,

когда величина a у наиболее «эволюционно продвинутых» (т.е. обладающих наибольшей организованностью) насекомых достигла значения около 4 - 8

мВт. После появления химической терморегуляции «термального порога» достигли воробьиные птицы (при значении a для стандартного обмена в

15

Однако именно вид, принадлежащий к данному таксону – человек,

преодолел второй «тепловой барьер», пойдя по пути усовершенствования

(увеличения степени организованности, упорядоченности) не столько организма, сколько систем надорганизменного уровня. При этом он с помощью особой адаптации, о которой будет рассказано в главе 4 не только преодолел второй «тепловой барьер», но и успешно продолжил энергетическую тенденцию прогрессивной биологической эволюции, правда уже не чисто биологическим (не биохимическим) путем.

16

Контрольные вопросы:

(1)Почему с естественнонаучной точки зрения появление человека соответствует генеральной тенденции эволюционного процесса?

(2)Что такое «глобальные революции» и как они повлияли на способы получения и расхода энергии человеком?

(3)Чем получение и расход энергии человеком отличается от таковых других биологических видов?

(4)Почему для освоения новых источников энергии человек должен был объединяться в группы?

(5)Перечислите основные этапы изменения экологических функций человека на протяжении исторического периода протяженностью примерно в 10000 лет.

17

Глава 3. Адаптации человека на уровне организма.

.

Мы хорошо знаем, что люди неодинаковы – их рост, пропорции, темперамент,

способности к деятельности разного рода, цвет кожи, глаз, волос и т.д.

Биологически Homo sapiens, как и любой другой биологический вид, обладает в своих пределах изменчивостью, в соответствие с традиционными воззрениями, определяется условиями среды (так называемая модификационная изменчивость) и, что имеет самое большое значение в процессе становления и изменения (эволюции) других биологических видов,

генетической (наследственной) компонентой.

У всех биологических видов генетическая составляющая тесно связана с

«фенотипической» (морфологической и физиологической).

Такая изменчивость, однако, не «размазана» внутри любого биологического вида («некисельность» жизни, по выражению Н.В. Тимофеева-Ресовского).

Внутри каждого вида чаще всего выделяются в какой-то степени сходные по фенотипическим (наблюдаемым) признакам группы. Подобная структурированность называется полиморфизмом. Полиморфизм – это более или менее дискретная (прерывистая) изменчивость – полиморфные виды представляют собой по набор более или менее отделяющихся друг от друга групп (морфы).

18

Вид Homo sapiens не составляет исключения из всех биологических видов: – он полиморфен. Очевидно разделение людей на расы. Внутри рас присутствует расчленение на какие-то, по большому счету генетически сходные, но внешне различающиеся между собой группировки. Вопросов происхождения и сущности таких группировок применительно к Homo sapiens мы еще коснемся.

Фенотипический облик формируется не случайно (как теоретически допускается в «классической» генетике), а во многом определяется условиями, в

которых формировалась та или иная внутривидовая группировка. На облик разных групп и его формирование большое влияние оказывает «перемешивание» генетического материала (рекомбинации), связанное с процессом расселения и столкновений в пространстве. Генетические механизмы и факторы, управляющие изменчивостью, проявляются и у человека.

С «системной» точки зрения, принимающей во внимание основную парадигму современной биологи – селекционизм, - адаптивными считаются те черты

(атрибуты) организмов, которые позволяют им давать больше потомства, которое, в

свою очередь, сможет дать новое поколение. Это – так называемая Фишеровская приспособленность. Адаптации – химические, физические и организационные свойства – это механизмы, посредством которых реализуется

приспособленность.

Адаптации – это те механизмы повышения приспособленности, которые наследственно закреплены. Корректнее не путать их с акклимациями, которые

(несмотря на то, что часто встречается широкая трактовка этого термина)

19

представляют собой физиологические реакции особи, не выходящие за пределы нормы реакции и не передающиеся по наследству.

Ясно, что понятие «приспособленность» относительно. Оно проявляется только при сравнении с другим группами (популяциями, видами), которые обладают сходными возможностями самовоспроизведения. Таким образом,

приспособленность складывается по меньшей мере из двух компонент – плодовитости и выживаемости (показывающей, какая доля потомства сможет произвести на свет себе подобных). Обе эти компоненты можно измерить (оценить)

в единицах энергии, биомассы или численности (сводящихся одна к другой).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТАЦИИ – адаптации, проявляющиеся на уровне отдельного организма, рассматриваемого как «образец», «представитель» некоторой классификационной структуры («аутэкологическом» уровне, если использовать экологическую терминологию)..

Как же формируется облик той или иной внутривидовой группировки в результате действия этих факторов на морфофизиологическом уровне у человека?

Классическим примером является история серповидно-клеточной анемии. В

некоторых регионах Земли у людей довольно часто встречается заболевание крови,

называющееся серповидно-клеточной анемией, предающееся по наследству.

Оказалось, что она наиболее распространена там, где свирепствует тропическая малярия, возбудителем которой является простейшее - малярийный плазмодий,

который проникает в кровь человека во время укуса промежуточного хозяина – малярийного комара, что описано в учебниках для средней школы. Однако это

20